【化学】天津市河北区2020届高三总复习质量检测(一)(一模)(解析版)

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【化学】天津市河北区2020届高三总复习质量检测(一)(一模)(解析版)

天津市河北区 2020 届高三总复习质量检测(一)(一模) 可能用到的相对原子量:H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 Cl 35.5 Cr 52 Fe 56 Cu 64 Ge 73 第 I 卷 共 36 分 一、单选题 1.化学与生活密切相关。下列说法错误的是( ) A. 疫苗一般应冷藏存放,以避免蛋白质变性 B. 陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐 C. 棉、麻、丝、毛及合成纤维完全燃烧都只生成 CO2 和 H2O D. 为使水果保鲜,在水果箱内放入用高锰酸钾溶液浸泡过 硅藻土 【答案】C 【详解】A.疫苗是指用各类病原微生物制作的用于预防接种的生物制品,由于疫苗对温度比 较敏感,温度较高时,会因为蛋白质变性,而失去活性,所以疫苗一般应该冷藏保存,故 A 正确; B. 陶瓷是传统无机非金属材料,主要原料是黏土,是人类应用很早使用的硅酸盐材料,故 B 正确; C. 丝、毛的主要成份是蛋白质,蛋白质由 C、H、O、N 等元素组成,完全燃烧的产物是 CO2、H2O 和 N2,故 C 错误; D. 水果在存放过程中会释放出乙烯,乙烯具有催熟的作用,在水果箱内放入高锰酸钾溶液 浸泡过的硅藻土可以吸收掉乙烯,延长水果的保鲜期,故 D 正确; 故选 C。 【点睛】丝、毛的主要成份是蛋白质,蛋白质由 C、H、O、N 等元素组成,完全燃烧的产 物是 CO2、H2O 和 N2 是解答易错点。 2.下列各离子组在指定的溶液中能够大量共存的是( ) A. 无色溶液中:Cu2+、K+、SCN−、Cl− B. pH=1 的溶液中:Cl−、K+、S2O32−、SO42− C. 含有 NO3−的溶液中:I−、SO32−、SO42−、H+ D. 由水电离出的 c(H+)=1.0×10−13 mol·L−1 的溶液中:Na+、K+、SO42−、Cl− 【答案】D 的 【详解】A.溶液中 Cu2+显蓝色,无色溶液中不可能含有 Cu2+,故 A 错误; B. pH=1 的溶液为酸性溶液,S2O32−与 H+反应生成硫、二氧化硫和水,不能大量共存,故 B 错误; C. 溶液中含有大量 H+,显酸性,NO3−在酸性条件下具有强氧化性,能将具有还原性的 I−、 SO32−氧化,不能大量共存,故 C 错误; D. 由水电离出的 c(H+)=1.0×10−13 mol·L−1 的溶液既可能是酸也可能是碱,Na+、K+、SO42−、 Cl−在碱性溶液和酸溶液中不发生任何反应,能大量共存,故 D 正确; 故选 D。 【点睛】离子不能大量共存的一般情况:能发生复分解反应的离子之间;能发生氧化还原反 应的离子之间等;还应该注意题目所隐含的条件,如溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否 有大量的 H+或 OH-;溶液的颜色,如无色时可排除 Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的 存在;溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”;是“可能”共存,还 是“一定”共存等。 3.2018 年国际计量大会将“摩尔”的定义修改为:1 摩尔包含 6.02214076×1023 个基本单元,这 一常数被称为阿伏加德罗常数(NA),通常用 6.02×1023 mol-1 表示,新定义于 2019 年 5 月 20 日正式生效。下列说法不正确的是( ) A. 标准状况下,22.4L 的 NH3 约含有 10×6.02×1023 个质子 B. 由新定义可知,阿伏加德罗常数表达为 NA=6.02214076×1023 mol-1 C. 标准状况下,18gH2O 中约含有 1×6.02×1023 个氧原子 D. 白磷分子(P4)呈正四面体结构,62g 白磷中约含有 12×6.02×1023 个 P-P 键 【答案】D 【详解】A.每个 NH3 分子含有 10 个质子,则标准状况下,22.4L 的 NH3 的物质的量为 =1mol,含有 10×6.02×1023 个质子,故 A 正确; B. 1 摩尔包含 6.02214076×1023 个基本单元,则阿伏加德罗常数表达为 NA=6.02214076×1023 mol-1,故 B 正确; C.标准状况下,18gH2O 的物质的量为 1mol,则约含有 2×6.02×1023 个氢原子,故 C 正确; D. 62g 白磷的物质的量为 0.5mol,而白磷分子中含 6 个 p-p 键,故 0.5mol 白磷中含 3NA, 即 3×6.02×1023 个 p-p 键,故 D 不正确; 故选 D。 22.4L 22.4L / mol 4.CuS、Cu2S 用于处理酸性废水中的 Cr2O72-,反应如下: 反应Ⅰ:CuS+Cr2O72-+H+→Cu2++SO42-+Cr3++H2O(未配平)  反应Ⅱ:Cu2S+Cr2O72-+H+→Cu2++SO42-+Cr3++H2O(未配平) 下列有关说法正确的是( ) A. 反应Ⅰ和Ⅱ中各有 2 种元素的化合价发生变化 B. 反应Ⅱ中还原剂与氧化剂的物质的量之比为 3∶5 C. 处理 1mol Cr2O72-时反应Ⅰ、Ⅱ中消耗 H+的物质的量相等 D. 质量相同时,Cu2S 能去除更多的 Cr2O72- 【答案】B 【详解】A.由未配平的化学方程式可知,反应 I 中 S、Cr 元素化合价发生变化,反应 II 中 Cu、S、Cr 三种元素的化合价发生了变化,故 A 错误; B. 反应Ⅱ中还原剂是 Cu2S,氧化剂是 Cr2O72-,二者反应的物质的量之比为 3:5,故 B 正 确; C. 反应 I 方程式配平后为 3CuS+4Cr2O72-+32H+=3Cu2++3SO42-+8Cr3++16H2O,反应 II 配平后 的方程式为 3Cu2S+5Cr2O72-+46H+=6Cu2++3SO42-+10Cr3++23H2O,由方程式可知处理 1molCr2O72-时,反应 I 消耗 H+的物质的量是 8mol,反应Ⅱ消耗 H+的物质的量是 9.2mol,故 C 错误; D. 根据方程式可知 3mol CuS 处理 4mol Cr2O72-,每克处理 Cr2O72-的物质的量为 ,3mol Cu2S 处理 5mol Cr2O72-,每克处理 Cr2O72-的物质的量为 ,则质量相同时,CuS 能去除更多的 Cr2O72-,故 D 错误; 故选 B。 5.我国研发一款拥有自主知识产权的超薄铷(Rb)原子钟,每 3000 万年误差仅 1 秒。Rb 是 第五周期第ⅠA 族元素,下列关于 37Rb 的说法正确的是( ) A. 元素的金属性:K>37Rb B. 中子数为 50 Rb 的核素:50Rb C. 与同周期元素 53I 的原子半径比:Rb>I D. 最高价氧化物对应的水化物的碱性:KOH>RbOH 【答案】C 的 4mol 1 3 96g 72 mol× = 5mol 1 3 160g 90 mol× = 【分析】铷元素(Rb)位于元素周期表中第五周期第ⅠA 族,为碱金属元素,同主族从上 到下金属性增强,同主族元素化合物的性质相似,以此来解答。 【详解】A、同主族从上往下金属性增强,所以金属性:K<37Rb,故 A 错误; B、中子数为 50 的 Rb 的核素表示为:87Rb,故 B 错误; C、同周期从左到右,原子半径逐渐减小,故原子半径 Rb>I,C 正确; D、同主族从上往下金属元素对应氧化物水化物的碱性增强,故碱性 RbOH>KOH,故 D 错 误。 答案选 C。 【点睛】考查元素周期表,侧重考查学生的分析能力,要求学生熟悉元素周期表的排布规律, 同时了解元素的一些性质变化规律。 6.某温度时,两个恒容密闭容器中仅发生反应 2NO2(g)⇌2NO(g) +O2 (g) ΔH > 0。实验测得: υ 正(NO2)=k 正 c2(NO2),υ 逆(NO)=k 逆 c2(NO)·c(O2),k 正、k 逆为化学反应速率常数,只受温 度影响。 起始浓度(mol·L−1) 平衡浓度(mol·L−1)容器 编号 c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2) Ⅰ 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.6 0.1 0 下列说法不正确的是( ) A. Ⅰ中 NO2 的平衡转化率约为 66.7% B. Ⅱ中达到平衡状态时,c(O2)<0.2mol·L−1 C. 该反应的化学平衡常数可表示为 D. 升高温度,达到平衡状态时 Ⅰ中 c(O2)<0.2mol·L−1 【答案】D 【分析】由题意Ⅰ中可建立如下三段式: 正 逆 KK=K 【详解】A. 由三段式数据可知,Ⅰ中 NO2 的平衡转化率为 ×100%≈66.7%,故 A 正 确; B. Ⅰ中平衡时 c(O2)=0.2 mol·L−1,实验Ⅱ相当于在Ⅰ基础上再加入 NO,平衡会逆向移动, c(O2)<0.2 mol·L−1,故 B 正确; C 平衡时 υ 正(NO2 )=υ 逆(NO),即 k 正 c2(NO2)=k 逆 c2(NO)·c(O2),得 = =K, 故 C 正确; D. Ⅰ中平衡时 c(O2)=0.2 mol·L−1,该反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动, 达到平衡状态时 Ⅰ中 c(O2) >0.2mol·L−1,故 D 错误; 故选 D。 7.对 Na2C2O4 溶液进行研究,下列说法不正确的是(室温下 0.1mol·L-1H2C2O4 的 pH=1.3) ( ) A. 向 Na2C2O4 溶液中加入足量稀硫酸制备草酸:C2O42-+2H+=H2 C2O4 B. 向 Na2C2O4 溶液中加入酚酞,溶液变红:C2O42-+H2O⇌HC2O4−+OH− C. Na2C2O4 溶液中离子浓度关系:c(C2O42-)+ c(HC2O4−)+ c(H2C2O4)=2 c (Na+) D. 向 Na2C2O4 溶液中加入酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去:2MnO4 −+ 5C2O42-+16 H += 2Mn 2+ +10CO2↑+8 H2O 【答案】C 【详解】A.由室温下 0.1mol·L-1H2C2O4 的 pH=1.3 可知草酸为二元中强酸,依据强酸制弱酸 的原理可得 Na2C2O4 溶液中与足量稀硫酸反应生成硫酸钠和草酸,反应的离子方程式为 C2O42-+2H+=H2 C2O4,故 A 正确; B.草酸钠为强碱弱酸盐,草酸根在溶液中分步水解溶液呈碱性,溶液中加入酚酞,溶液变红, 水解的离子方程式为 C2O42-+H2O⇌HC2O4−+OH−,故 B 正确; C.草酸钠溶液中存在物料守恒关系 2[c(C2O42-)+ c(HC2O4−)+ c(H2C2O4)]=c (Na+),故 C 错误; D. 酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能与草酸钠发生氧化还原反应生成硫酸钠、硫酸锰、 二氧化碳和水,反应的离子方程式为 2MnO4 −+ 5C2O42-+16 H += 2Mn 2+ +10CO2↑+8 H2O,故 D 正确; ( ) ( )2 2 起(mol / L) 0. 6 0 0 变(mol / L) 0. 4 0. 4 0. 2 平(mol / L) 0. 2 2NO g 2NO g 0. 4 0. 2 + O 0 4 / 0.6 / . mol L mol L 正 逆 K K ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 ·c NO c O c NO 故选 C。 8.某微生物电池在运行时可同时实现净化有机物污水、净化含 Cr2O72-废水(pH 约为 6)和 淡化食盐水,其装置示意图如下图所示。图中,D 和 E 为阳离子交换膜或阴离子交换膜,Z 为待淡化食盐水。已知 Cr3+完全沉淀所需的 pH 为 5.6。下列说法不正确的是( ) A. E 为阴离子交换膜 B. X 为有机物污水,Y 为含 Cr2O72-废水 C. 理论上处理 1mol 的 Cr2O72-的同时可脱除 6mol 的 NaCl D. C 室的电极反应式为 Cr2O72- + 6e- + 8H+=2Cr(OH)3↓ + H2O 【答案】A 【分析】根据装置图,电子由 A 流向 C,A 是负极、C 是正极;该装置可实现淡化食盐水, Z 为待淡化食盐水,说明 Na+能移向 C 室、Cl-能移向 A 室。 【详解】A. A 是负极室、C 是正极室;该装置可实现淡化食盐水,Z 为待淡化食盐水,说明 Na+能移向 C 室、Cl-能移向 A 室,所以 E 为阳离子交换膜,故 A 错误; B. 该装置能把 Cr2O72-还原为 Cr3+,Cr2O72-应在正极通入, Y 为含 Cr2O72-废水,故 B 正确; C. 理论上处理 1mol 的 Cr2O72-,转移 6mol 电子,所以 B 室有 6mol Na+、6mol Cl-通过离子 交换膜,同时可脱除 6mol 的 NaCl,故 C 正确; D. C 是正极室,发生还原反应,C 室的电极反应式为 Cr2O72- + 6e- + 8H+=2Cr(OH)3↓ + H2O, 故 D 正确。 9.下列实验操作能达到实验目的的是( ) A. 将 pH 试纸放在实验台上测量溶液的 pH B. 通过蒸干 FeCl3 溶液制取无水 FeCl3 固体 C. 可用热的烧碱溶液区分植物油和矿物油 D. 将 8 g NaOH 固体置于 100 mL 容量瓶中,加水至刻度线,配制 2 mol·L-1 NaOH 溶液 【答案】C 【详解】A.测定 pH 最简单的方法是使用 pH 试纸,测定时,将一小块 pH 试纸放在表面皿 或玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测溶液,滴在试纸上,然后再与标准比色卡对照,便可测出溶 液的 pH,故 A 错误; B. FeCl3 是强酸弱碱盐,在溶液中存在水解平衡 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,加热蒸发 时 HCl 受热挥发,促进水解趋于完全,蒸干得到的固体为 Fe(OH)3,不能得到 FeCl3 固体, 故 B 错误; C. 矿物油为烃类混合物,植物油为油脂,矿物油不与烧碱反应,油脂能够与烧碱溶液反应, 则向植物油和矿物油中分别加入烧碱溶液,加热,混合液分层的为矿物油,不分层的为植物 油,故 C 正确; D. 若将氢氧化钠直接置于容量瓶中,加水后氢氧化钠溶于水会放热引起容量瓶的容积发生 变化,引起实验误差,故 D 错误; 故选 C。 【点睛】植物油为高级脂肪酸甘油酯,能够在碱性环境下水解,生成易溶于水的物质,反应 后液体不再分层,可用热的烧碱溶液鉴别植物油和矿物油。 10.下列说法正确的是( ) A. 化学键既存在于相邻原子之间,又存在于相邻分子之间 B. HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性依次减弱 C. 电负性越大,非金属性越强,第一电离能也越大 D. 碳碳双键的键能是碳碳单键键能的 2 倍 【答案】B 【详解】A. 化学键存在于相邻的原子之间,不存在于分子之间,故 A 错误; B. 元素非金属性越强,其氢化来物越稳定,同一主族元素从上到下,元素的非金属性逐渐 减弱,非金属性 F>Cl>Br>I,则热稳定性:HF>HCl>HBr>HI,故 B 正确; C. 主族元素的电负性越大,元素原子的第一电离能不一定越大,例如氧元素的电负性大于 氮元素的,氮元素的第一电离能大于氧元素的,故 C 错误; D. 乙烯中碳碳双键的百键能小于乙烷中碳碳单键的键能的 2 倍,故 D 错误; 故选 B。 【点睛】电离能是气态原子测出来的,电负性是从共价化合物中测出来的,一般第一电离能 越大的电负性越大,但第二主族跟第三主族、第五主族跟第六主族比较特殊,如 Mg 的第一 电离能大于度 Al,电负性却小于 Al 是解答关键。 11.一定条件下,有机化合物 Y 可发生重排反应: 下列说法不正确的是( ) A. X、Y、Z 互为同分异构体 B. 1 mol X 最多能与 3 mol H2 发生加成反应 C. 1 mol Y 最多能与 2 mol NaOH 发生反应 D. 通过调控温度可以得到不同的目标产物 【答案】B 【详解】A. X、Y、Z 的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故 A 正确; B. X 的苯环上需要发生加成反应,消耗 3mol 氢气,碳氧双键需要消耗 1mol 氢气,1 mol X 最多能与 4 mol H2 发生加成反应,故 B 错误; C.Y 分子中含有酯基,在碱性条件下发生水解生成乙酸和邻羟基甲苯,共消耗 2mol NaOH, 故 C 正确; D. 从题目信息可以看出,在有三氯化铁存在的条件下,温度不同,产物不同,通过调控温 度可以得到不同的目标产物,故 D 正确; 答案选 B。 12.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是 ( ) 选项 实验操作和现象 结论 A 将 Fe(NO3)2 样品溶于稀硫酸后,滴加 KSCN 溶液, 溶液变红 原 Fe(NO3)2 样品已变质 B 向蛋白质溶液中分别加入甲醛和(NH4)2SO4 饱和溶 液,均有固体析出 蛋白质均发生了变性 C 向 2 mL 0.5 mol·L-1 NaHCO3 溶液中滴加 1 mL 0.5 mol·L-1 CaCl2 溶液,产生白色沉淀和气体 白色沉淀和气体分别为 CaCO3 和 CO2 D 向溶有 SO2 的 BaCl2 溶液中通入气体 X,出现白色 气体 X 一定具有强氧化 沉淀 性 【答案】C 【详解】A.向 Fe(NO3)2 溶液中滴加稀硫酸,酸性条件下硝酸根离子与亚铁离子发生氧 化还原反应生成铁离子,结论不合理,故 A 错误; B. 浓的无机盐溶液能使蛋白质发生盐析产生沉淀,向蛋白质溶液中加入 (NH4)2SO4 饱和溶 液,有固体析出是蛋白质发生盐析,不是变性,故 B 错误; C. NaHCO3 溶液中存在电离平衡 HCO3- CO32-+H+,向 2 mL 0.5 mol·L-1 NaHCO3 溶液中 滴加 1 mL 0.5 mol·L-1 CaCl2 溶液,钙离子与碳酸根反应生成碳酸钙沉淀,使电离平衡向右 移动,电离出的氢离子与过量的碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水,则白色沉淀和气体分 别为 CaCO3 和 CO2,故 C 正确; D. 向溶有 SO2 的 BaCl2 溶液中通入氨气,氯化钡、二氧化硫和氨气反应生成亚硫酸钡白色 沉淀,氨气表现碱性,不表现氧化性,故 D 错误; 故选 C。 第 II 卷 共 64 分 二、填空题 13.锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题: (1)Ge 在周期表中的位置_____________,基态 Ge 原子的核外电子排布式为[Ar] _______, 有 __________个未成对电子。 (2)光催化还原 CO2 制备 CH4 反应中,带状纳米 Zn2GeO4 是该反应的良好催化剂。Ge、O 两 元素电负性由大至小的顺序是 ____________。 (3)Ge 单晶具有金刚石型结构,其中 Ge 原子的杂化方式为 ________,微粒之间存在的作用 力是_________________。 (4)晶胞参数,描述晶胞的大小和形状,已知 Ge 单晶的晶胞参数 a=565.76 pm(1pm=10-12m), 其密度为_______g·cm-3(列出计算式即可)。 【答案】(1). 第四周期 ⅣA 族 (2). 3d104s24p2 (3). 2 (4). O>Ge (5). sp3 (6). 共价键 (7). 【分析】(1)Ge 是 32 号元素,位于第四周期第 IVA 族,基态 Ge 原子核外电子排布式为 [Ar]3d104s24p2; (2)元素的非金属性越强,吸引电子的能力越强,元素的电负性越大; (3)Ge 单晶具有金刚石型结构,Ge 原子与周围 4 个 Ge 原子形成正四面体结构,向空间延 伸的立体网状结构,属于原子晶体,Ge 原子之间形成共价键,Ge 原子杂化轨道数目为 4, 采取 sp3 杂化; (4)Ge 单晶具有金刚石型结构,则晶胞中 Ge 原子数目为 8,结合阿伏伽德罗常数表示出 晶胞的质量,再根据密度公式计算可得。 【详解】(1)Ge 的原子序数为 32,位于元素周期表第四周期 IVA 族,基态 Ge 原子核外电 子排布式为 [Ar]3d104s24p2,在最外层的 4s 能级上 2 个电子为成对电子,4p 轨道中 2 个电 子分别处以不同的轨道内,有 2 轨道未成对电子,故答案为:第四周期 ⅣA 族; 3d104s24p2;2; (2)元素的非金属性越强,吸引电子的能力越强,元素的电负性越大,元素非金属性: GeGe,故答案为:O>Ge; (3)Ge 单晶具有金刚石型结构,Ge 原子与周围 4 个 Ge 原子形成正四面体结构,向空间延 伸的立体网状结构,属于原子晶体,Ge 原子之间形成共价键,Ge 原子杂化轨道数目为 4, 采取 sp3 杂化,故答案为:sp3;共价键; (4)由晶胞结构可知,晶胞中 Ge 原子有 8 个位于顶点、6 个位于面心,4 个位于体内,由 分摊法可知数目为 8× +6× +4=8,则依据质量公式可得晶胞质量为 g,晶胞参数 a=565.76pm,其密度为 = g•cm-3,故答案为: 。 14.有机物 X 是药物的中间体,它的一种合成路线如下。 7 3 8 73 10 6.02 565.76 × × × 1 8 1 2 23 8 73 6.02 10 × × 8 73 236.02 10 10 3565.76 10( )− × × × cm 7 3 8 73 10 6.02 565.76 × × × 7 3 8 73 10 6.02 565.76 × × × 已知:RNH2+ +H2O (1)A 无支链,A 中含有的官能团名称是_______________。 (2)A 连续氧化的步骤如下: A 转化为 B 的化学方程式是_______________________________________。 (3)M 为芳香化合物,其结构简式是____________。 (4)M→N 的化学方程式是______________________________________________________, 反应类型是_______________。 (5)下列说法不正确的是______。 a.1molD 与 NaOH 溶液反应时,最多消耗 2molNaOH b.E 在一定条件下可生成高分子化合物 c.F 能发生酯化反应和消去反应 (6)Q 的结构简式是_____________________。 (7)以乙烯为起始原料,选用必要的无机试剂合成 A,写出合成路线 ______________________________________________________________________________ (用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。 【答案】(1). 羟基 (2). 2CH3CH2CH2CH2OH+O2 2CH3CH2CH2CHO+2H2O (3). (4). +HNO3 +H2O (5). 取代反应 (6). c (7). (8). CH2=CH2 CH3CH2OH CH3CHO CH3CH=CHCHO CH3CH2CH2CH2OH 【分析】A 可经过连续氧化得到 C,根据(2)所给连续氧化信息,可知 A 为 1-丁醇,B 为 ,C 为 ,C→D 发生取代反应,D 为 , D 经水解、酸化后得到 E,E 为 ,E 继续被氧化生成 F ,M 的不饱和度为 4,根据最终产物 X 的结构,可知 M 为甲苯,根据后续产物可知,M→N 发 生的是邻位的一取代反应,N 为 ,N 被氧化、还原后得到产物 Q 。 【详解】根据上述分析可知, (1)A 为 1-丁醇,官能团为羟基; (2)A 转化为 B 为催化氧化反应,化学方程式是 2CH3CH2CH2CH2OH+O2 2CH3CH2CH2CHO+2H2O; (3)M 的结构简式为 ; (4)M→N 为取代反应,化学方程式是 +HNO3 +H2O; a.1molD 与 NaOH 溶液反应时,最多消耗 2molNaOH,a 正确; b.E 在一定条件下可生成高分子化合物 ,b 正确; c.F 能发生酯化反应,无法发生消去反应,c 错误; 故答案选 c; (6)Q 的结构简式是 ; (7)乙烯水化制乙醇,乙醇氧化为乙醛,根据题目信息,2 个乙醛分子发生反应最后生成 , 与足量氢气发生反应,生成 1-丁醇,流程为3CH CH CHCHO= 3CH CH CHCHO= CH2=CH2 CH3CH2OH CH3CHO CH3CH=CHCHO CH3CH2CH2CH2OH。 15.水合肼(N2H4·H2O)又名水合联氨,无色透明,是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体,它 是一种重要的化工试剂。利用尿素法生产水合肼的原理为:CO(NH2)2+2NaOH+ NaClO=N2H4·H2O+Na2CO3+NaCl。 实验 1:制备 NaClO 溶液。(已知:3NaClO 2NaCl+NaClO3) (1)如图装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的化学方程式为___________________________________。 (2)用 NaOH 固体配制溶质质量分数为 30%的 NaOH 溶液时,所需玻璃仪器除量筒外还有 __________(填字母)。 a.烧杯 b.容量瓶 c.玻璃棒 d.烧瓶 (3)图中装置Ⅱ中用冰水浴控制温度的目的是______________________________________ 。 实验 2:制取水合肼。 (4)图中充分反应后,____________(填操作名称)A 中溶液即可得到水合肼的粗产品。若分液 漏斗滴液速度过快,部分 N2H4·H2O 会参与 A 中反应并产生大量氮气,降低产品产率。写出 该过程反应生成氮气的化学方程式 ___________________________________________。 实验 3:测定馏分中水合肼的含量。 Δ (5)称取馏分 3.0g,加入适量 NaHCO3 固体(滴定过程中,调节溶液的 pH 保持在 6.5 左右), 加水配成 250 mL 溶液,移出 25.00 mL 置于锥形瓶中,并滴加 2~3 滴淀粉溶液,用 0.15 mol·L-1 的碘的标准溶液滴定(已知:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)。 ①滴定时,碘的标准溶液盛放在 ________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。 ②下列能导致馏分中水合肼的含量测定结果偏高的是 _________(填字母)。 a.锥形瓶清洗干净后未干燥 b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡 c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视 d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液 ③实验测得消耗 I2 溶液的平均值为 20.00mL,馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为 _________。 【答案】(1). MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O (2). a c (3). 防止 NaClO 受热分 解,影响水合肼的产率 (4). 蒸馏 (5). N2H4·H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl (6). 酸式 (7). d (8). 25% 【分析】(1)装置Ⅰ中烧瓶内浓盐酸与二氧化锰共热反应生成氯化锰、氯气和水; (2)配制 30%NaOH 溶液时,用天平称量一定质量的氢氧化钠固体,在烧杯中加水溶解, 并用玻璃棒搅拌; (3)由题给信息可知,次氯酸钠受热易分解生成氯化钠和氯酸钠,降温可以防止 NaClO 受 热分解; (4)N2H4•H2O 具有强还原性,若分液漏斗滴液速度过快,部分 N2H4·H2O 与次氯酸钠反应; (5)①碘的标准溶液具有氧化性,可以腐蚀橡皮管; ②依据操作不当对标准溶液体积的 影响分析解答; ③由方程式 N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O 可得如下关系 N2H4·H2O—2I2,由此计算 N2H4·H2O 的物质的量和质量分数。 【详解】(1)装置Ⅰ中烧瓶内浓盐酸与二氧化锰共热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化 学方程式为 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+ Cl2↑+2H2O; (2)配制 30%NaOH 溶液时,用天平称量一定质量的氢氧化钠固体,在烧杯中加水溶解, 并用玻璃棒搅拌,需要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒,故答案为:ac; Δ Δ Δ (3)由题给信息可知,次氯酸钠受热易分解生成氯化钠和氯酸钠,图中装置Ⅱ中用冰水浴 控制温度可以防止 NaClO 受热分解,影响水合肼的产率,故答案为:防止 NaClO 受热分解, 影响水合肼的产率; (4)由反应方程式示可知,加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液可得到水合肼的粗产品;N2H4•H2O 具有强还原性,若分液漏斗滴液速度过快,部分 N2H4·H2O 与次氯酸钠反应生成氮气、氯化 钠和水,反应的化学方程式为 N2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl,故答案为:蒸馏; N2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl; (5)①碘的标准溶液具有氧化性,可以腐蚀橡皮管,应盛放在酸式滴定管中,故答案为: 酸式; ②a.锥形瓶清洗干净后未干燥,不影响水合肼的物质的量,对实验结果无影响,故错误; b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡会导致碘的标准溶液体积偏小,所测结果偏小, 故错误; c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视会导致碘的标准溶液体积偏小,所测结果偏小,故错误; d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液会稀释碘的标准溶液,导致碘的标准溶液体积偏 大,所测结果偏高,故正确; d 正确,故答案为:d; ③由方程式 N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O 可得如下关系 N2H4·H2O—2I2,则 3.0g 馏分中 n (N2H4·H2O)= n(I2)×10= ×0.15 mol·L-1×20×10—3L×10=0.015 mol,则馏分中水合肼 (N2H4·H2O)的质量分数为 ×100%=25%,故答案为:25%。 【点睛】由题给信息可知,次氯酸钠受热易分解生成氯化钠和氯酸钠,图中装置Ⅱ中用冰水 浴控制温度可以防止 NaClO 受热分解是解答关键,N2H4•H2O 具有强还原性,若分液漏斗滴 液速度过快,部分 N2H4·H2O 与次氯酸钠反应是解答难点。 16.合成氨对人类生存具有重大意义,反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ∆H (1)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理,反应步骤与能量的关系如图所示(吸附在催 化剂表面的微粒用*标注,省略了反应过程中部分微粒)。 1 2 1 2 0.015mol 50g/ 3 × mol g 一定条件  ①NH3 的电子式是____________。 ②写出步骤 c 的化学方程式_______________________________________________。 ③ 由图像可知合成氨反应的∆H______0(填“>”、“<”或“=”)。 (2)传统合成氨工艺是将 N2 和 H2 在高温、高压条件下发生反应。若向容积为 1.0 L 的反应容 器中投入 5 mol N2、15 mol H2,在不同温度下分别达平衡时,混合气中 NH3 的质量分数随 压强变化的曲线如图所示: ① 温度 T1、T2、T3 大小关系是_______。 ② M 点的平衡常数 K = _______(可用分数表示)。 (3)目前科学家利用生物燃料电池原理(电池工作时 MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子),研 究室温下合成氨并取得初步成果,示意图如下: ① 导线中电子移动方向是_______。 ② 固氮酶区域发生反应的离子方程式是_____________________________________。 ③ 相比传统工业合成氨,该方法的优点有_____________________________________。 【答案】(1). (2). *NNH + H2 *N + NH3 (3). < (4). T1< T2 < T3 (5). 7.32×10-3 (6). a → b (7). N2 + 6H+ + 6 MV+ = 2NH3 + 6 MV2+ (8). 条 件温和、生成氨的同时释放电能 【分析】(1)①根据氨气的中心原子 N,最外层有 5 个电子,与三个氢原子形成三对共用电 子对,还剩一对孤对电子,得到电子式; ②根据图像,写出化学方程式; ③能量值是降低的,故反应放热,可以判断∆H 的大小; (2)合成氨的反应放热,升高温度,平衡向吸热的方向移动,根据图像,在相同的压强下, 温度越高,氨气的质量分数越小,可以得到 T1、T2、T3 大小关系;根据 M 点氨气的质量分 数,利用三段式求出 M 点的化学平衡常数; (3)生物燃料电池的工作原理是 N2+3H2 2NH3,其中 N2 在正极区得电子发生还原反应, H2 在负极区失电子发生氧化反应,原电池工作时阳离子向正极区移动,据此分析判断。 【详解】(1)①根据氨气的中心原子 N,最外层有 5 个电子,与三个氢原子形成三对共用电 子对,还剩一对孤对电子,得到电子式 , 故答案为: ; ②根据图像,化学方程式:*NNH + H2 *N + NH3, 故答案为:*NNH + H2 *N + NH3; ③能量值是降低的,故反应放热,可以判断∆H<0, 故答案为:<; (2) ①合成氨的反应放热,升高温度,平衡向吸热的方向移动,根据图像,在相同的压强下, 温度越高,氨气的质量分数越小,故温度 T1< T2 < T3, 故答案为:T1< T2 < T3; ②设变化的氮气的物质的量浓度为 x N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 开始 5 15 0 变化 x 3x 2x 平衡 5-x 15-3x 2x 催化剂→ =生物催化剂 催化剂→ 催化剂→ 一定条件  M 点氨气的质量分数为 40%, 则 ×100%=40%,解得 x =2, 故 K= = =7.32×10-3, 故答案为:7.32×10-3; (3) ①根据图示,a 极区,氢气被氧化为氢离子,故 MV+→MV2+被氧化,因此 a 为负极,b 为正极,导线中电子移动方向是 a → b, 故答案为:a → b; ② 根据图示,固氮酶区域发生反应为氮气和 MV+反应生成氨气和 MV2+,根据氧化还原反 应规律,该离子方程式 N2+6H++6MV+=2NH3+6MV2+, 故答案为:N2+6H++6MV+=2NH3+6MV2+; ③传统工业合成氨反应条件为高温、高压、催化剂,反应条件苛刻,该方法制取氨气条件温 和、生成氨的同时释放电能, 故答案为:条件温和、生成氨的同时释放电能。 2x 17 5-x 28+ 15-3x 2+2x 17 × × × ×( ) ( ) 2 3 3 2 2 c NH c N c H ( ) ( ) ( ) 2 33 9× (4) ( )
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